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  引言

高压电气设备如特高压直流干式平波电抗器、开关设备、大型发电机等投入运行后，常因表面粗糙不均、污秽、结构缺陷、导体接触不良等，引起由局部电场强度分布不均而造成的电晕、电弧等放电现象。据北京电力公司在2013和2014年对配网开关柜故障的统计显示，局部放电缺陷约占16%，居于第2位。此外，飞机、舰船、高速电气化机车、大型建筑等中低压电气领域，电气线路长期受到剧烈振动、过负荷等影响，将引起线路表面绝缘层疲劳开裂、导线短路、继电器触点粘接、汇流条固定触点松动等潜在隐患或突发故障，诱发放电。以建筑电气放电故障为例，据叶中国消防年鉴曳的数据显示，2014年中国发生的约39万起火灾中，电气火灾占29.7%，直接经济损失占40%。其中，电气火灾中由电气线路引发的火灾比例高达60%，而此类火灾多是由放电故障引发的。这些放电故障轻者导致设备使用寿命降低，重则引发火灾、爆炸事故，危及人身和系统安全。因此，有必要研究空气中放电检测技术，对放电易发位置进行在线状态监测及时发现潜伏性故障或早期故障，遏制事故的发展，有效保证设备的长期可靠运行，保障人身安全，减少因放电故障引起的巨大经济损失。

根据气体放电理论，放电的发生意味着空间原来存在的少量自由电子在电场作用下积累了足够的能量可使得中性气体分子发生分解和电离，并进一步生产新的衍生物气体。基于这一现象，研究者正在深入研究检测SF6气体绝缘电气设备放电故障的分解气体分析法(decomposition gas analysis,DGA)即通过检测SF6分解气体的组分特征识别GIS等设备的内部故障。相比放电的电测法和声测法，基于气体化学变化的分解气体分析法由于检测的是化学组分，不易受电磁信号、电磁振动等干扰；又由于检测的是气体，具有良好的流动性，探测器与检测位置分离，可实现非接触式、非侵入式的检测；而相比光测法只能探测外表面放电，气体分析法可以检测各种不易探测位置的放电。同时由于气体检测和分析仪与气体探头分离，同一检测装置可以对多个位置的气体组分进行循环监测，降低设备监测成本。

与SF6相似，空气中发生放电时氧气、氮气等分解和电离产生的电子、激发态原子或离子也会产生新的气体物质如臭氧O3、氮氧化物NO、NO2、N2O、NO3、N2O5等。那么对于发生在空气中的电气设备放电气体分解物与设备放电缺陷存在什么样的关联钥是否也可以采用类似方法进行检测钥需要进行深入研究。文中首先在现有理论的基础上分析了采用空气放电分解气体分析法作为检测空气中放电的可行性，而后对国内外相关研究状况进行综述，并指出该方法需要进一步研究的问题。